■ 《鐵路技術(shù)創(chuàng)新》編輯部

科技創(chuàng)新鑄樹精品
——中鐵第四勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司紀(jì)實(shí)

■ 《鐵路技術(shù)創(chuàng)新》編輯部

中鐵第四勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司（簡稱鐵四院）前身是鐵道第四勘察設(shè)計(jì)院，成立于1953年，隸屬于鐵道部，2003年10月劃歸國務(wù)院國有資產(chǎn)管理委員會所屬的中國鐵道建筑總公司，總部設(shè)在湖北省武漢市，是國家大型綜合性勘察設(shè)計(jì)單位。目前擁有工程技術(shù)人員3 000多人，其中中國工程設(shè)計(jì)大師2名，高級工程師1000多人，工程師1700多人，各類執(zhí)業(yè)注冊工程師600多人。1992年以來，連續(xù)多年被國家建設(shè)部、國家統(tǒng)計(jì)局評為全國勘察設(shè)計(jì)綜合實(shí)力百強(qiáng)單位（前十名），被湖北省認(rèn)定為高新技術(shù)企業(yè)，國家批準(zhǔn)設(shè)立博士后工作站。

鐵四院具備國家首批工程設(shè)計(jì)綜合資質(zhì)，擁有國家勘察設(shè)計(jì)、環(huán)境評價(jià)、工程總包、施工監(jiān)理和多項(xiàng)專業(yè)甲級設(shè)計(jì)證書。主持了數(shù)十項(xiàng)國家和行業(yè)的規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)編寫。50多年來鐵四院樹立了以路網(wǎng)規(guī)劃、鐵路樞紐、高標(biāo)準(zhǔn)鐵路、復(fù)雜山區(qū)鐵路、鐵路站房、水底隧道、輕軌和地鐵、橋梁、軟土路基處理和環(huán)境評價(jià)等為標(biāo)志的設(shè)計(jì)品牌。持有國家A級設(shè)計(jì)信譽(yù)證書，并經(jīng)國家對外經(jīng)濟(jì)貿(mào)易合作部批準(zhǔn)，具有對外經(jīng)營權(quán)。1997年11月一次通過ISO9001國際標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量體系認(rèn)證，2000年通過換證審核。2003年底又一次通過ISO14001環(huán)境和GB/T28001職業(yè)安全健康管理體系認(rèn)證。

鐵四院勘察設(shè)計(jì)項(xiàng)目遍及大江南北，重點(diǎn)是華東、中南、華南地區(qū)。半個(gè)世紀(jì)來，完成了5.1萬km鐵路和20多個(gè)大型鐵路樞紐的勘測設(shè)計(jì)，占新中國成立后全國鐵路建設(shè)任務(wù)的30%。

近年來，鐵四院健步前行，在大規(guī)模、高標(biāo)準(zhǔn)鐵路建設(shè)大潮中浪遏飛舟，承攬了相當(dāng)份額的勘察設(shè)計(jì)任務(wù)。2008年通車的合武、合寧鐵路，2009年開通的甬臺溫、溫福鐵路和武廣高速鐵路，以及即將通車運(yùn)營的鄭西高速鐵路，使鐵四院設(shè)計(jì)的高速鐵路通車運(yùn)營里程超過2 000km，占全國高速鐵路通車?yán)锍痰?0%以上。

目前，鐵四院還承擔(dān)著京滬高速鐵路、合福鐵路、沿海鐵路大通道、鄭武客運(yùn)專線、杭長客運(yùn)專線、廣深港客運(yùn)專線、滬漢蓉鐵路大通道、廣珠城際鐵路、滬寧城際鐵路、寧杭城際鐵路、滬杭城際鐵路等的勘察設(shè)計(jì)任務(wù)，占全國在建的鐵路客運(yùn)專線一半以上。

橋水梁也。從木，喬聲。駢木為之者。獨(dú)木者曰杠?！墩f文解字》

公元前2000多年前，古巴比倫國曾在幼發(fā)拉底河上建石墩，并在石墩上搭起木梁，這堪稱世界上最早的橋梁。在人類歷史的演進(jìn)過程中，每當(dāng)運(yùn)輸工具發(fā)生重大變化，對橋梁載重、跨度等方面會不斷提出新的要求，推動著橋梁工程技術(shù)的發(fā)展。橋，已遠(yuǎn)不限于“水梁”；建橋，早已超越“建墩搭木”。

現(xiàn)在，客運(yùn)專線、高速鐵路橋梁，市政大型工程橋梁、高速公路橋梁、軌道交通橋梁、復(fù)雜山區(qū)橋梁，如雨后春筍，層出不窮。而所有這些橋梁的成套設(shè)計(jì)技術(shù)，鐵四院已經(jīng)盡在掌握。

湘潭蓮城大橋

湘潭蓮城大橋主橋?yàn)榭缍?20m+400m+120m斜拉-鋼管混凝土拱組合體系橋梁，為世界首創(chuàng)橋型。鐵四院設(shè)計(jì)中采用了多項(xiàng)新技術(shù)成果，主要有：拱橋與斜拉橋組合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)；預(yù)應(yīng)力混凝土管道真空壓漿技術(shù)；斜拉索及水平系桿單根鋼絞線張拉技術(shù)。湘潭蓮城大橋橋型結(jié)合了索橋與拱橋的優(yōu)點(diǎn)，造型別具一格。該橋入選中國企業(yè)新紀(jì)錄。

宜昌鐵路長江大橋

宜昌鐵路長江大橋

宜萬鐵路宜昌長江大橋全長2 526m，主橋采用130m+2×275m+130m連續(xù)剛構(gòu)柔性拱，其跨度及規(guī)模在同類型橋梁中居世界首位，技術(shù)含量高，結(jié)構(gòu)受力復(fù)雜，是宜萬鐵路重點(diǎn)控制性工程之一。鐵四院針對該橋的技術(shù)難點(diǎn)，設(shè)計(jì)中采用包括結(jié)構(gòu)體系、構(gòu)造和材料等多項(xiàng)技術(shù)創(chuàng)新。主橋采用先梁后拱的施工方案，單懸臂長達(dá)136m，是迄今國內(nèi)最大跨度的單懸臂長度。其連續(xù)剛構(gòu)柔性拱組合橋已獲國家專利。

湘潭蓮城大橋

隧闕地通路曰隧——《左傳·僖公二十五年》

漢明帝水平六年（公元63年），到九年（公元66年）4月建成“褒斜道石門”，距今已有1900多年的歷史，這是中國也是世界上最早的人工穿山隧道。

時(shí)至今日，名列世界第十隧道（1989年）之一的大瑤山隧道、堪稱世界難題的宜萬鐵路長大巖溶隧道、創(chuàng)造四項(xiàng)中國第一的小洋山隧道、中國盾構(gòu)直徑最大的南京長江水底隧道及被譽(yù)為“萬里長江第一隧”的武漢長江隧道，均出自鐵四院的科技工作者之手。事實(shí)上，鐵四院承擔(dān)著我國在建鐵路隧道三分之二的設(shè)計(jì)任務(wù)，堪稱重任在肩。

水底隧道設(shè)計(jì)

20世紀(jì)80年代，鐵四院就開始了水下隧道的技術(shù)攻關(guān)。先后承擔(dān)了10余座水下隧道設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)的水底隧道直徑、埋深、長度最大值分別達(dá)到15m，67m和11km，多項(xiàng)指標(biāo)摘取國內(nèi)水下隧道之冠，成為國內(nèi)設(shè)計(jì)水底隧道最多的單位。鐵四院設(shè)計(jì)的水底隧道涵蓋了礦山、盾構(gòu)、沉管等三種主要施工工法，形成了國內(nèi)水底隧道設(shè)計(jì)領(lǐng)域無與爭鋒的競爭優(yōu)勢。

武廣高速鐵路瀏陽河隧道

鐵四院主持設(shè)計(jì)的瀏陽河隧道位于武廣高速鐵路新長沙站北端，穿越長沙市區(qū)和瀏陽河。工程類別為高速鐵路，設(shè)計(jì)行車速度350km/h。隧道建筑全長10 115m，其中下穿瀏陽河段362m。隧道采用單洞雙線結(jié)構(gòu)形式，開挖斷面跨度15.0m，高13.5m。瀏陽河隧道是國內(nèi)第一條采用礦山法施工開挖斷面最大的水底隧道。

廣深港客運(yùn)專線獅子洋隧道

鐵四院主持設(shè)計(jì)的獅子洋隧道位于廣深港客運(yùn)專線東涌站—虎門站之間，穿越河寬6 100m的珠江入?？诘莫{子洋，設(shè)計(jì)行車速度350km/h。隧道建筑全長10.8km，其中盾構(gòu)段9 340m。盾構(gòu)段采用雙孔結(jié)構(gòu)，隧道外徑10.8m，內(nèi)徑9.8m。獅子洋隧道工程建設(shè)達(dá)到國際先進(jìn)和國內(nèi)領(lǐng)先水平，是國內(nèi)在建最長、行車速度目標(biāo)值最高的水底隧道，也是國內(nèi)第一條進(jìn)行地中對接施工的盾構(gòu)隧道。

瀏陽河隧道

五爪觀隧道

山嶺隧道設(shè)計(jì)

宜萬鐵路五爪觀隧道

五爪觀隧道位于湖北長陽境內(nèi)，設(shè)計(jì)為兩條單線隧道，I線隧道全長3 531m，II線隧道全長3 722.8m。隧道穿越地層主要為奧陶系下統(tǒng)中厚層-厚層狀灰?guī)r夾薄層砂質(zhì)頁巖及寒武系上統(tǒng)中厚層-巨厚層白云質(zhì)灰?guī)r，巖溶極為發(fā)育，在DK49+274—DK49+345段下穿五爪觀暗河。在穿越大規(guī)模暗河技術(shù)、暗河動水注漿技術(shù)兩個(gè)領(lǐng)域有重大突破。

南嶺隧道

由鐵四院設(shè)計(jì)的南嶺隧道位于京廣鐵路衡廣復(fù)線郴州—坪石區(qū)間，穿越南嶺山脈的五蓋山與騎田嶺挾持地帶，屬南嶺剝蝕低山丘陵區(qū)，隧道全長6 060.33m，是電氣化雙線隧道。南嶺隧道洞身通過5處較大的溶蝕洼地，為淺埋巖溶隧道。洞身巖溶發(fā)育，斷裂、裂縫交錯，巖溶洞穴串連成網(wǎng)狀分布，雨季洞內(nèi)總涌水量達(dá)每日8.711萬t，溶槽內(nèi)充填大量軟塑狀黏泥。施工過程中洞內(nèi)發(fā)生突水涌泥24次，地表陷坑52處，屬國內(nèi)罕見。

鐵四院設(shè)計(jì)人員在施工過程中加強(qiáng)地質(zhì)預(yù)報(bào)，采取洞內(nèi)外相結(jié)合的高壓劈裂注漿止水，洞內(nèi)長管棚架支護(hù)，全封閉復(fù)合襯砌等綜合整治措施，順利通過巖溶發(fā)育地段，安全、優(yōu)質(zhì)、如期完成整治技術(shù)研究。該項(xiàng)目榮獲鐵道部科技成果一等獎、國家科技進(jìn)步三等獎、中國建筑工程魯班獎。

站蒙古語音譯，古時(shí)傳遞軍政文書的人中途換馬、食宿或轉(zhuǎn)遞之所。簡稱“站”。

當(dāng)人們?nèi)諠u遠(yuǎn)離牛車馬騎時(shí)，當(dāng)人們開始搭乘機(jī)械交通工具時(shí)，“站”的語義也由“旅者征程上的休憩之所”不斷地豐富起來。

近年來，鐵四院設(shè)計(jì)的武漢、廣州南、蘇州、南京南站因其造型新穎，功能先進(jìn)受到社會廣泛贊譽(yù)，更因這些站房成為審美學(xué)、人文學(xué)的一種承載而被歷史所記憶。

武漢北編組站

鐵四院規(guī)劃設(shè)計(jì)的武漢北編組站地處武漢市東北郊黃陂區(qū)橫店街與灄口街之間，是匯集京廣、麻漢、滬漢蓉、漢丹、武九線（快速通道）的路網(wǎng)性編組站。采用雙向三級七場站形布置，上、下行系統(tǒng)均一次建成縱列三級三場，車站站坪長度7km，兩編組場間設(shè)交換場，站內(nèi)配備完善的機(jī)、電、檢等段所。上行系統(tǒng)設(shè)到達(dá)場到發(fā)線16條、編組場調(diào)車線48條、出發(fā)場到發(fā)線18條；下行系統(tǒng)設(shè)到達(dá)場到發(fā)線15條、編組場調(diào)車線48條、出發(fā)場到發(fā)線19條。上下行系統(tǒng)調(diào)車場均設(shè)四推雙溜自動化駝峰（減速器+減速頂）點(diǎn)連式調(diào)速系統(tǒng)、三部位制動，并運(yùn)用編組站綜合集成自動化系統(tǒng)、GSM-R無線通信系統(tǒng)及車輛安全動態(tài)檢測等先進(jìn)管理技術(shù)。

武漢站

鐵四院設(shè)計(jì)的武漢站是全國四大客運(yùn)中心站之一，位于武漢市青山區(qū)楊春湖，是一個(gè)大型交通樞紐?？偨ㄖ娣e35.53萬m2，站房總建筑面積10.68萬m2，雨棚建筑面積13.45萬m2，中央屋頂最高處為58.500m，雨棚最高點(diǎn)33m。站房地上三層，地下一層，局部設(shè)有夾層。車站采用高架式候車，率先采用新型“綠色通道”進(jìn)站模式，運(yùn)用“視覺引導(dǎo)”設(shè)計(jì)理念，旅客進(jìn)入中央大廳就可以看清整個(gè)車站的布局。鐵四院首度在鐵路站房中采用116m超大跨度結(jié)構(gòu)體系和橋建合一的綜合結(jié)構(gòu)體系。設(shè)計(jì)人員注重項(xiàng)目綜合經(jīng)濟(jì)效益，充分節(jié)約用地，注重節(jié)能環(huán)保，建筑技術(shù)及材料構(gòu)造適應(yīng)當(dāng)?shù)貧夂蛱攸c(diǎn)。

武漢北編組站

武漢站效果圖

高速接觸網(wǎng)系統(tǒng)SiFCAT350成套技術(shù)

鐵四院在鄭西高速鐵路線接觸網(wǎng)施工技術(shù)服務(wù)中，將擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的高速接觸網(wǎng)系統(tǒng)SiFCAT350成套技術(shù)運(yùn)用到現(xiàn)場施工，實(shí)現(xiàn)接觸網(wǎng)系統(tǒng)施工一步到位，這標(biāo)志著我國鄭西高速鐵路在“技術(shù)國產(chǎn)化”道路上邁出意義重大的一步。

據(jù)鐵四院電氣化設(shè)計(jì)研究處（簡稱電化處）處長戚廣楓介紹：“該技術(shù)運(yùn)用于鄭西高速鐵路，是鐵四院10余年來對國外高速鐵路電氣化前沿技術(shù)發(fā)展的關(guān)注、追蹤、引進(jìn)與研發(fā)過程的厚積薄發(fā)，也是電氣化主體工程的核心設(shè)計(jì)研發(fā)技術(shù)第一次向施工工藝領(lǐng)域延伸，以技術(shù)服務(wù)模式牽頭實(shí)施工程項(xiàng)目的創(chuàng)新技術(shù)和管理實(shí)踐，為繼續(xù)完善鐵四院自主研發(fā)的高速接觸網(wǎng)系統(tǒng)SiFCAT350施工工藝提供了一個(gè)絕佳范本?！?/p>

鐵四院電化處副總工程師、武廣高速鐵路接觸網(wǎng)總工程師李紅梅是鄭西高速鐵路接觸網(wǎng)技術(shù)服務(wù)項(xiàng)目專家組負(fù)責(zé)人。她說：“在現(xiàn)有設(shè)計(jì)院體制下，我們在本項(xiàng)目實(shí)施過程中，運(yùn)用信息IT加遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等現(xiàn)代化手段，最大程度的整合了前方項(xiàng)目部、總部后方設(shè)計(jì)部和更高層次的技術(shù)支持體系等三方面，這種大項(xiàng)目管理機(jī)制有效利用了人力資源，也在保證現(xiàn)場質(zhì)量的前提下，鍛煉了一批年輕梯隊(duì)人才。”

作為鄭西高速鐵路總體設(shè)計(jì)單位，鐵四院充分發(fā)揮品牌、技術(shù)、專業(yè)配套等優(yōu)勢，實(shí)現(xiàn)站前站后各專業(yè)緊密銜接。此外，由于參與了項(xiàng)目從產(chǎn)品研發(fā)到調(diào)試的整個(gè)實(shí)施過程，鐵四院將設(shè)計(jì)理念一貫到底，體現(xiàn)了“系統(tǒng)設(shè)計(jì)，精心施工”的思想，更能保證設(shè)計(jì)質(zhì)量和系統(tǒng)目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)方案的整體優(yōu)化，對整個(gè)系統(tǒng)的功能、質(zhì)量和造價(jià)起到?jīng)Q定性作用。

德國聯(lián)邦鐵路知名電氣化接觸網(wǎng)技術(shù)權(quán)威，曾主持過德國、荷蘭、西班牙等國家多條高速鐵路驗(yàn)收的技術(shù)專家Puschmann先生通過現(xiàn)場近3個(gè)月系統(tǒng)、仔細(xì)甚至幾近苛刻的質(zhì)量檢查和初驗(yàn)測試、評估，并與歐洲高速接觸網(wǎng)系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)制定人西門子公司Brodkorb博士及為武廣高速鐵路提供技術(shù)服務(wù)的BB公司Zimmert教授進(jìn)行研討確認(rèn)后，由衷地贊嘆到：“這是我所見到的最好的設(shè)計(jì)、施工質(zhì)量的工程項(xiàng)目之一，你們完全有技術(shù)和能力到歐洲和世界上任何地方去承建高速鐵路！”

高速接觸網(wǎng)系統(tǒng)SiFCAT350是由鐵四院2004年開發(fā)成功，并逐漸定型的適用于速度350km/h客運(yùn)專線技術(shù)要求的接觸網(wǎng)工程技術(shù)。獲中國施工企業(yè)創(chuàng)新一等獎和湖北省科技進(jìn)步二等獎，在第六次大提速滬寧段電氣化改造及武廣高速鐵路試驗(yàn)段中成功得到測試和驗(yàn)證，并通過中外聯(lián)合設(shè)計(jì)、國外施工督導(dǎo)等技術(shù)服務(wù)，在高速接觸網(wǎng)系統(tǒng)SiFCAT350基礎(chǔ)上，細(xì)化完成了武廣高速鐵路SiFCAT350-B系列工程設(shè)計(jì)和實(shí)施。